Osciladores sinusoidais
Um oscilador é um circuito eletrônico que produz um sinal periódico. Se o oscilador produz oscilações sinusoidais, é chamado desinusoidal oscillator. Ele converte a energia de entrada de uma fonte DC em uma energia de saída AC de um sinal periódico. Este sinal periódico terá uma frequência e amplitude específicas.
o block diagram de um oscilador senoidal é mostrado na figura a seguir -
A figura acima consiste principalmente em two blocks: um amplificador e uma rede de feedback. A rede de feedback pega uma parte da saída do amplificador como uma entrada para ele e produz um sinal de tensão. Este sinal de tensão é aplicado como uma entrada para o amplificador.
O diagrama de blocos de um oscilador sinusoidal mostrado acima produz oscilações sinusoidais, quando o seguinte two conditions estão satisfeitos -
o loop gain $ A_ {v} \ beta $ do diagrama de blocos acima do oscilador senoidal deve ser maior ou igual a unity. Aqui, $ A_ {v} $ e $ \ beta $ são o ganho do amplificador e o ganho da rede de feedback, respectivamente.
O total phase shift em torno do loop do diagrama de blocos acima de um oscilador sinusoidal deve ser 00 ou 3600.
As duas condições acima juntas são chamadas de Barkhausen criteria.
Osciladores Op-Amp
tem two tipos de osciladores baseados em amp op.
- Oscilador de deslocamento de fase RC
- Oscilador ponte Wien
Esta seção discute cada um deles em detalhes.
Oscilador de mudança de fase RC
O oscilador baseado em op-amp, que produz um sinal de tensão senoidal na saída com a ajuda de um amplificador inversor e uma rede de feedback, é conhecido como um RC phase shift oscillator. Esta rede de feedback consiste em três seções RC em cascata.
o circuit diagram de um oscilador de deslocamento de fase RC é mostrado na figura a seguir -
No circuito acima, o op-amp está operando em inverting mode. Portanto, ele fornece uma mudança de fase de 180 0 . A rede de feedback presente no circuito acima também fornece um deslocamento de fase de 180 0 , uma vez que cada seção RC fornece um deslocamento de fase de 60 0 . Portanto, o circuito acima fornece um deslocamento de fase total de 360 0 em alguma frequência.
o output frequency de um oscilador de deslocamento de fase RC é -
$$ f = \ frac {1} {2 \ Pi RC \ sqrt [] {6}} $$
o gain $A_{v}$ de um amplificador inversor deve ser maior ou igual a -29,
$$ ou seja, - \ frac {R_f} {R_1} \ geq-29 $$
$$ => \ frac {R_f} {R_1} \ geq-29 $$
$$ => R_ {f} \ geq29R_ {1} $$
Portanto, devemos considerar o valor do resistor de realimentação $ R_ {f} $, no mínimo 29 vezes o valor do resistor $ R_ {1} $, a fim de produzir oscilações sustentadas na saída de um oscilador de deslocamento de fase RC.
Oscilador da ponte Wien
O oscilador baseado em amp op, que produz um sinal de tensão senoidal na saída com a ajuda de um amplificador não inversor e uma rede de feedback é conhecido como Wien bridge oscillator.
o circuit diagram de um oscilador de ponte Wien é mostrado na figura a seguir -
No circuito mostrado acima para o oscilador de ponte Wein, o op-amp está operando em non inverting mode. Conseqüentemente, ele fornece uma mudança de fase de 00. Portanto, a rede de feedback presente no circuito acima não deve fornecer nenhuma mudança de fase.
Se a rede de feedback fornece alguma mudança de fase, então temos que balance the bridgede tal forma que não deve haver nenhuma mudança de fase. Portanto, o circuito acima fornece uma mudança de fase total de 0 0 em alguma frequência.
o output frequency do oscilador da ponte de Wien é
$$ f = \ frac {1} {2 \ Pi RC} $$
o gain $A_{v}$ do amplificador não inversor deve ser maior ou igual a 3
$$ ou seja, 1 + \ frac {R_f} {R_1} \ geq3 $$
$$ => \ frac {R_f} {R_1} \ geq2 $$
$$ => R_ {f} \ geq2R_ {1} $$
Portanto, devemos considerar o valor do resistor de realimentação $ R_ {f} $ pelo menos duas vezes o valor do resistor, $ R_ {1} $, a fim de produzir oscilações sustentadas na saída do oscilador da ponte de Wien.